جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "gasoline" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «gasoline» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
نیروی محرکه خودروهای شهری رایج معمولا توسط موتورهای اشتعال جرقه ای که با سوخت بنزین کار می کنند، تولید می شوند. احتراق سوخت بنزین در موتورهای اشتعال جرقه ای منجر به آلودگی هوای مناطق شهری و همچنین کاهش ذخایر سوخت های فسیلی می شود. افزودن اتانول به دلیل ساختار زیستی آن، یکی از گزینه های کاهش میزان آلایندگی سوخت بنزین توام با جایگزین منابع فسیلی است. اگرچه وجود اتانول سبب احتراق بهتر سوخت و کاهش آلاینده های حاصل از احتراق می شود، افزایش میزان اکسیدهای نیتروژن یکی از مشکلات زیست محیطی استفاده از درصد ترکیب بالای اتانول در سوخت است. از طرف دیگر، گلیسیرین به عنوان محصول جانبی فرایند تولید بیودیزل یک عامل محدودکننده در تولید انبوه بیودیزل است. در این مطالعه با تبدیل گلیسیرین به سولکتال و اختلاط آن با سوخت بنزین حاوی اتانول، ترکیب افزودنی منحصربه فرد از سوخت های زیستی برای سوخت بنزین با بهینه ترین عملکرد و کمترین میزان آلایندگی معرفی می شود. نتایج این مطالعه نشان داد که افزودن 5% حجمی سولکتال به سوخت بنزین حاوی 20% حجمی اتانول دارای بهترین عملکرد موتور است به طوری که میزان توان ترمزی بهبود قابل ملاحظه ای مخصوصا در دور موتورهای بالا در مقایسه با سوخت بنزین حاوی 20% اتانول است. علاوه بر آن مصرف سوخت ویژه ترمزی با سوخت حاوی 5% سولکتال در گشتاورهای 25، 50 و 75% به ترتیب در حدود پنج، دو و هفت دهم درصد کاهش داشته است. همچنین افزودن 5% سولکتال علاوه بر حفظ تاثیرات مثبت افزودن اتانول در کاهش آلاینده های خروجی موتور، سبب کاهش معنی دار انتشار اکسیدهای نیتروژن تا حدود 90% که از معایب افزودن اتانول به سوخت است، می شود.کلید واژگان: اتانول, سولکتال, بنزین, گازهای خروجی اگزوز, عملکرد موتورThe driving force of typical urban vehicles is usually produced by spark-ignited internal combustion engines operating with gasoline as fuel. The combustion of gasoline fuel in spark ignition engines leads to air pollution in urban areas and also to the reduction of fossil fuel reserves. Due to the biological structure of the fuel, using ethanol as a blend with gasoline, along with other alternatives to fossil sources, is one of the solutions to decrease gasoline-based air pollution. Even though adding ethanol compounds allows better fuel combustion and reduces pollutants, these compounds lead to an elevated emission of nitrogen oxides into the air when used at higher percentages in blended with fuel. On the contrary, glycerin, a byproduct of the biodiesel production process, acts as a restricting factor in the mass production of biodiesel. Taking these into account, this study proposes a novel blend of biofuels for gasoline fuel by converting glycerin into solketal and then injecting it into ethanol-containing gasoline fuel. The proposed fuel blend provides optimal performance and comes with the least emission of pollutants. The results showed that adding 5% by volume of solketal to gasoline fuel containing 20% by volume of ethanol resulted in the best engine performance and lower air pollution compared with the combustion of pure gasoline alone and gasoline fuel containing 20% ethanol. In addition, brake specific fuel consumption with fuel containing 5% solketal at 25, 50 and 75% torques has decreased by five, two and seven tenths of percent, respectively. Also, the addition of 5% solketal, in addition to maintaining the positive effects of adding ethanol in reducing engine exhaust emissions, causes a significant reduction in the emission of nitrogen oxides by about 90%, which is one of the disadvantages of adding ethanol to fuelKeywords: Ethanol, Solketal, Gasoline, Exhaust Emissions, Engine Performance
-
سیستم سوخت رسانی و اختلاط مناسب سوخت و هوا از چالش های مهم در موتورهای اشتعال جرقه ای است. به دلیل اتمیزه شدن سوخت پاششی توسط انژکتور، تعیین بهترین موقعیت آغاز پاشش سوخت نقش مهمی را روی عملکرد موتور دارد. در پژوهش حاضر از یک موتور تک سیلندر پژوهشی با قابلیت تنظیم زمان بندی جرقه، موقعیت آغاز پاشش و طول پاشش سوخت که به سیستم های سوخت رسانی پاشش راه گاهی بنزین و گاز طبیعی مجهز شده، در سرعت 1800 دور بر دقیقه و نسبت تراکم 11 استفاده شد. در حالت نیم بار، طول پاشش سوخت ها و نسبت جرمی آنها و سرعت موتور ثابت نگه داشته شد و زاویه آغاز پاشش با گام º45 میل لنگ در اثنای چرخه موتور تغییر داده شد. به ازای هر تنظیم زاویه ی آغاز پاشش سوخت فشار سیلندر 400 چرخه متوالی و آلاینده های HC و CO در حالت نیم بار ترکیب سوز داده برداری شد. نتایج حاصله نشان می دهد که با حفظ طول پاشش سوخت ها مقدار آلاینده های خروجی با تغییر زاویه ی آغاز پاشش هر سوخت تغییر می کند و تغییرات آلاینده ها در حالت تغییر زاویه ی آغاز پاشش بنزین نسبت به سوخت گاز طبیعی بیشتر است، همچنین آوانس بهینه ی جرقه در حالت تمام بار نسبت به نیم بار تفاوت 9 درجه ای را نشان می دهد. همچنین از تغییرات انحراف معیار و ضریب تغییرات (COV) فشار موثر متوسط اندیکه (imep) ملاحظه شد که بیشترین مقدار آن ها وقتی است که زمان آغاز پاشش بنزین در °15 میل لنگ بعد از نقطه مرگ بالای تنفسی باشد.کلید واژگان: موتور اشتعال جرقه ای, زمانبندی پاشش سوخت, بنزین, گاز طبیعی, ترکیب سوزFuel system and proper fuel-air mixing are important challenges in spark ignition engines. Due to time consuming fuel atomization process, determining the best start position for fuel injection is vital in engine performance. In the present work, a single-cylinder research engine equipped with a fuel injection system for gasoline and natural gas, with the ability to adjust spark timing and start of injection positions was used at 1800 RPM and a compression ratio of 11. At a fixed fuel ratio of dual mode, the result showed 9o crank-angle difference between optimum spark advanced of full-load and half-load. At half-load fuel injection period, fuel mass fractions and engine speed were fixed and crank-angle position of start of injection (SOI) was varied along a cycle by a 45o crank-angle step. For each adjusted fuel SOI position, in-cylinder pressure of 400 successive cycles and related HC and CO emissions were collected. The obtained results showed that the emissions were changed by varying SOI position of each fuel fixing fuel injection periods. The emitted gas changes were significant for gasoline SOI variation in compared with those of natural gas. Also, from changes of standard deviation and coefficient of variation of indicated mean effective pressure, it was observed that their highest values occur when gasoline SOI is 15o crank-angle after induction top center.Keywords: Spark Ignition Engine, fuel injection timing, Gasoline, Natural gas, Dual-fuel mixture
-
از عوامل مهم برای احتراق کامل، می توان به آوانس جرقه و تناسب پاشش مقدار سوخت با هوای ورودی به محفظه احتراق موتور اشاره نمود. در کار حاضر کالیبراسیون انژکتورهای بنزین و گازطبیعی انجام شده و عملکرد موتور در حالت های تک سوخت و ترکیب سوز با سوخت های مزبور، در نسبت تراکم 10 و سرعت rpm1500 بررسی شد. مقادیر سوخت پاشش شده توسط انژکتورها در شرایط مختلف اندازه گیری شده و برای هر انژکتور یک رابطه کالیبراسیون پاشش سوخت بدست آمد. نتایج کالیبراسیون نشان داد که فشار محل پاشش بر مقدار جرم سوخت پاشیده شده از انژکتور بنزین در طول پاشش معین تاثیر داشته، اما در انژکتور گازطبیعی تغییری را در مقدار جرم گاز پاشیده شده نشان نداد. در بررسی پارامترهای عملکردی موتور در حالت های مختلف، مقادیر گشتاور و imep تک سوخت بنزین بیشتر از حالت ترکیب سوز بوده و حالت تک سوخت گازطبیعی کمترین مقدار را داشت. همچنین مقادیر تولید آلاینده های HC و CO با افزایش آوانس جرقه افزایش یافته و عموما در حالت تک سوخت با بنزین بیشتر از سایر حالت ها مشاهده شد.کلید واژگان: کالیبراسیون انژکتور, موتور اشتعال جرقه ای, ترکیب سوز, بنزین, گازطبیعی, آلایندگیSpark advance and fuel injection in proportion with inlet air into the engine combustion chamber are important factors in achieving complete combustion. In the current study, gasoline and NG injectors were calibrated and engine performance in dual fuel and single fuel modes were analyzed at the compression ratio of 10 and engine speed of 1500 rpm. The amounts of fuel injected by the injectors were measured in different modes and a calibration relationship for fuel injection was obtained for each of the injectors. The calibration results indicated that the pressure at injection location affected the amount of the fuel injected by the gasoline injector; however, no such changes were observed in the NG injector. The analysis of engine performance parameters demonstrated that engine torque and imep in gasoline single fuel mode were higher than those in gasoline-NG dual fuel mode, while the lowest values in this regard belonged to NG single fuel mode. Results also showed that HC and CO emissions increased with the increase of spark advance, the highest levels of which were observed in gasoline single fuel mode.Keywords: Injector Calibration, Spark Ignition Engine, Dual Fuel, gasoline, Natural gas, emission
-
موتورهای اشتعال جرقه ای از جمله تجهیزات مرسوم برای تولید توان جهت مصارف گوناگون اند. با ترکیب سوز کردن موتورهای اشتعال جرقه ای توسط دو سوخت بنزین و گاز طبیعی و بررسی تغییرات مقدار گازهای سوخته از چرخه قبل در چرخه های احتراقی، می توان شرایط عملکردی موتور را بهبود بخشید. استخراج نتایج تجربی کار حاضر از یک موتور اشتعال جرقه ای تک استوانه در پیشرسی های مختلف جرقه، در نسبت تراکم 10، سرعت موتور 1800 د.د.د. و حالت ترکیب سوز 75% جرمی بنزین -25% جرمی گاز طبیعی در شرایط نسبت هم ارزی استوکیومتری برای شرایط بدون پرش جرقه و با پرش جرقه انجام شد. داده های خام مستخرج توسط برنامه رایانه ای پردازش شد تا منحنی فشار درون استوانه -زاویه لنگ و فشار موثر متوسط نظری برآورد گردد. با بررسی نمودارهای چرخه معادل فرضی منتجه از چرخه های تجربی در پیشرسی های بهینه جرقه ملاحظه شد که آهنگ تغییرات فشار درون استوانه قبل از قله فشار در شرایط با پرش جرقه بیشتر بوده و اختلاف پیشرسی بهینه جرقه در شرایط با پرش جرقه و بدون پرش جرقه، 9 درجه میل لنگ بدست آمد. انحراف معیار و ضریب تغییرات برای فشار موثر متوسط نظری در شرایط با پرش جرقه کمتر بود و به عبارتی تغییرات چرخه ای کمتری در شرایط با پرش جرقه ملاحظه شد. همچنین آهنگ تغییرات کسر جرمی سوخته در شرایط با پرش جرقه بیشتر از بدون پرش جرقه مشاهده شده و حاکی از احتراق سریعتر در شرایط با پرش جرقه بود.
کلید واژگان: گاز سوخته باقیمانده, پرش جرقه, ترکیب سوز, بنزین, گاز طبیعیSpark-ignition (SI) engines are commonly used to produce the power needed for various purposes. Using gasoline-NG dual fuel in these engines and investigating the variations of burned residual gas from the previous cycle in combustion cycles can improve engine operating conditions. The experimental data for the current study were obtained from a single-cylinder SI engine in various spark advances at the compression ratio of 10 and engine speed of 1800 rpm in dual-fuel mode (consisting of mass fraction of 75% gasoline and 25% NG) and stoichiometric equivalence ratio in both skip fire and non-skip fire conditions. The obtained raw data were processed using a computer code to arrive at the in-cylinder pressure versus crank angle diagram and the indicated mean effective pressure. The analysis of ensemble average cycle diagrams obtained from the experimental cycles in optimum spark advances indicated that the in-cylinder pressure variations before peak pressure were greater in skip fire conditions and the difference between optimum spark advances in skip fire and non-skip fire conditions was calculated to be 9 crank angle degree. Standard deviation and coefficient of variations for the indicated mean effective pressure were lower in skip fire conditions; in other words, fewer cyclic variations were observed in skip fire conditions. Furthermore, mass fraction burn variations were higher in skip fire conditions as compared to a non-skip fire condition, which was indicative of faster combustion in the former.
Keywords: Burned Residual Gas, Skip Fire, Dual-Fuel, Gasoline, Natural Gas -
مزایا و معایب استفاده از بنزین و گاز طبیعی به صورت تک سوز، از چالش های محققان در توسعه موتورهای اشتعال جرقه ای است. استفاده از این سوخت ها به تنهایی مزایا و معایبی را از نظر اقتصادی، ترمودینامیکی، آلایندگی و توسعه ای دارند که ترجیح یکی بر دیگری را سخت می کند. با این نگاه که استفاده از ترکیب دو سوخت در موتور می تواند موجب بهبود در مزایا و کاهش در معایب شود. در کار حاضر ترکیب های مختلف 100، 90، 75 و 60% بنزین و مابقی گاز طبیعی، نامگذاری شده به صورت G100، G90، G75 و G60 در یک موتور تک- سیلندر پژوهشی SI در سرعت rpm1800، نسبت تراکم 9 و نسبت هم ارزی استوکیومتری بررسی شد. پس از اخذ داده های تجربی درون سیکلی (P-θ) در ترکیب ها و آوانس های مختلف جرقه و پردازش آنها داده های تجربی سیکل به سیکل پشت سر هم استخراج شد و به همراه داده های خروجی موتور مورد بررسی قرار گرفت. از بررسی اولیه آوانس بهینه هر ترکیب مشخص، و ترکیب ها در آوانس های مذکور مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش کسر جرمی گاز طبیعی در حالت ترکیبی سوز مقادیر انحراف معیار، σ، ضریب تغییرات، COV مربوط به imep کاهش قابل توجهی داشت؛ به طوری که کاهش σ و COV در G60 نسبت به G100 به ترتیب 51/6 و 49/2% بود. با کاهش حضور بنزین در ترکیب مقادیر آلاینده های CO2، NOx و HC، به جز G90 که در آن HC و NOx بیشترین بود، کاهش یافت و مقادیر CO در G90 به کمترین مقدار تقلیل یافت. همچنین در شرایط پژوهش از ترکیب G90 عملکرد رضایت بخشی مشاهده نشد.کلید واژگان: موتور اشتعال جرقه ای, ترکیبی سوز, بنزین, گاز طبیعی, آلاینده ها, تغییرات سیکلیThe advantages and disadvantages of using gasoline and NG as single-fuel is a challenge for researchers in development of SI engines. Singular utilization of these fuels results in some advantages and disadvantages from economics, thermodynamics, pollution and development aspects and make it difficult to prefer one to the other. Assuming that using combination of the fuels can modify the output results, in the present research, different combinations of 100, 90, 75 and 60% gasoline and the rest of natural gas, designated as G100, G90, G75 and G60, were investigated in a SI single-cylinder engine at running at 1800rpm, 9 compression ratio and stoichiometric equivalence ratio. After collecting and processing in-cylinder experimental data in the combinations and different spark advances and their experimental data processing, consecutive cycle-to-cycle data were extracted and analyzed with engine output data. First, optimum spark advance of each combination was determined and then, the combinations were compared at their spark advances. The results revealed that increasing natural gas fraction in combination causes substantial reductions in standard deviation, σ, and coefficient of variation, COV of IMEP, so that σ and COV of G60 reduced by 51.6% and 49.2%, respectively, in comparison with G100. Reducing the gasoline presence in combination, the amount of CO2, NOx and HC reduced except G90 which have the higher HC and NOx, whereas, CO amount in G90 decreased to the lowest level. Also, no satisfactory performance was observed in the G90 combination.Keywords: SI Engine, Dual Fuel, Gasoline, Natural Gas, Emissions, Cyclic Variation
-
According to the global air pollution Crisis, it seems necessary to finding a way for cars pollutions. The Combination of alcoholic fuels with gasoline is one of the methods to reduce pollutions. For optimizing engine performance, fuel availability, toxicity and political advantage, a blend of ethanol, methanol and gasoline is likely to be preferable to using any of these individual substances alone. So the purpose of this paper is studying methanol, ethanol and gasoline blend effect on engine emissions at different engine speed. The simulated model was validated in different RPMs of gasoline engine at full load condition. The effect of combined fuel injection in the simulated model was investigated and compared with the experimental results. The results of simulation have good agreement with experiments. The results show that by ethanol and methanol with gasoline blend CO and HC emissions are lower than gasoline mode, but the NOx and CO2 pollutants increases.
Keywords: Blend, ethanol, methanol, gasoline, mixed injection, Engine emissions -
یکی از کارآمدترین روش ها برای کاهش آلاینده ها وهزینه ی سوخت مربوط به موتورهای اشتعال جرقه ای در حالت بنزین سوز، استفاده از سوخت ترکیبی بنزین وگاز طبیعی است. توانمندی یک موتور معمولا با حداکثر قدرت و حداکثر گشتاور خروجی حالت بار کامل بیان می شود، اما زمان کارکرد موتورها با بار کامل کمتر از زمان کارکرد آنها در بار غیرکامل است. لذا بررسی عملکرد موتور بایک ترکیب سوخت جدید نیازمند مطالعات تحت بار کامل و غیرکامل است. درکار حاضر حالت ترکیب دو سوخت بنزین و گاز طبیعی با نسبت جرمی برابر، G50، به همراه حالت های تک سوخت آن ها (G100 وG0) در بارکامل و چند بارغیرکامل تحت سرعت 1800 دور بر دقیقه، نسبت تراکم 12/10 و نسبت هم ارزی تقریبا درست در یک موتور پژوهشی تک استوانه اشتعال جرقه ای بطورتجربی مورد توجه قرار گرفته است. درهر بار بایک سوخت معین پیشرسی جرقه با گام 2 درجه میل لنگ تغییر داده شد و از تحلیل نتایج خروجی و درون استوانه ای، زمانبندی بهینه ی جرقه برای آن حالت و بار تعیین شد. نتایج حاصله در پیشرسی های بهینه نشان داد که دمای گازهای خروجی با افزایش بار موتور برای سوخت های G100 و G0 افزایش تقریبا خطی داشت اما برای G50 روند افزایش غیر خطی بود. همچنین در بارکامل تغییرات HC حالت G100 بطورقابل توجه بیشتر از G50 و G0 ظاهر شد، اما با کاهش بار برای G100 مقدار HC سیر نزولی داشت درحالی که برای G50 و G0 سیر افزایشی ملاحظه شد. با تغییر بار میزان CO برای سوخت های G50 و G0 تغییر اندکی داشت، درحالی که برای سوخت G100 تغییرات بیشتر بود. این مشاهدات تاکید بر توجه جدی روی مطالعه حالت ترکیب سوز در بار های جزئی دارد.کلید واژگان: موتور اشتعال جرقه ای, ترکیب سوز, بار جزئی, بنزین, گاز طبیعیOne of the most efficient methods to reduce emissions and fuel costs of SI engines in petrol case, is the use of combined gasoline and NG. The ability of an engine is usually expressed with maximum power and maximum torque output of full-load state, but the operating time of the engines with full-load is less than that of part-load time. Therefore, studying the performance of the engine with a new mixed fuel (dual-fuel) requires studies under full-load and part-load. In the present work, dual gasoline-NG fuel with equal mass ratio together with single original fuel modes in full-load and a few part-load at 1800 rpm, 10.12 compression-ratio and almost stoichiometric equivalence-ratio have been taken into consideration in a SI single-cylinder research engine. In each load with a certain fuel, the spark advance was changed with 2°CAbTDC step and from obtained output and in-cylinder results, the optimum spark timing was determined for that mode and load. The results at optimum advance showed that increasing engine load, the exhaust gas temperature almost linearly for G100 and G0 but nonlinearly for G50 enhanced. Also, in full-load, the HC of the G100 appeared to be noticeably larger than those of G50 and G0. Decreasing engine-load for G100, HC amount reduced, while those for G50 and G0 increased. By changing the load, CO content for G50 and G0 fuels changed slightly, whilst that for G100 changed significantly. These observations emphasize a serious attention to dual fuel study mode in part-loads.Keywords: Spark-ignition engines, Dual fuel, Part load, Gasoline, Natural gas
-
سرعت سوزش متلاطم مخلوط سوخت و هوا به سرعت سوزش آرام آن بستگی دارد. دما، فشار، نسبت هم ارزی ( ) و نوع سوخت از فاکتورهای اساسی سرعت سوزش آرام هستند. در کار حاضر برای روشن شدن تاثیر ترکیب دو سوخت بنزین و گازطبیعی در گستره ی فشار 5-20 bar روی سرعت سوزش آرام، داده های تجربی فشار-زمان در طول فرآیند احتراق از بمب حرارتی کروی حجم ثابت به همراه تعلیقات مربوطه استخراج شده و برای محاسبه سرعت سوزش آرام از روی این داده ها از کد ترمودینامیکی چند منطقه ای بهره برده شده است. در طول دوره احتراق سرعت سوزش آرام مخلوط بنزین-هوا و گازطبیعی-هوا در نسبت هم-ارزی استوکیومتری و همچنین سرعت سوزش مخلوط های گازطبیعی-بنزین و هوا با درصدهای جرمی گازطبیعی 25% ،50%، 75% و 100% و فشار و دمای اولیه ی بترتیب500kPa و 333K برآورد شد. نتایج حاصله از مخلوط بنزین-هوا در مقایسه با گازطبیعی-هوا نشان داد که سرعت سوزش آرام گازطبیعی در رنج 5-20bar بیشتر از بنزین است. همچنین با استفاده از ترکیب گازطبیعی و بنزین، مشاهده شد که در فشارهای کمتر از20bar سرعت سوزش تحت شرایط حاکم برای حالت های 25% و50% جرمی گازطبیعی کمتر از 100% گاز طبیعی است.کلید واژگان: سرعت سوزش آرام, بمب حجم ثابت, گازطبیعی, بنزین, مخلوط دو سوختTurbulent burning velocity of air-fuel mixture depends on laminar burning velocity and turbulent aspects. The main factors influencing laminar burning velocity are fuel type and pressure, temperature and equivalence ratio of the mixture. In the current work, a constant volume spherical bomb and its related equipments were used to capture experimental pressure-time data during combustion period. The data was defined as input to a multi zone thermodynamic code to calculate laminar burning velocity. The velocity was evaluated for gasoline-air and Natural Gas (NG)-air mixtures at stoichiometric equivalence ratio and NG-gasoline-air mixtures with NG mass percentage of 25%, 50% 75% and 100% at stoichiometric condition with initial pressure and temperature of 500kPa and 333K, respectively. The obtained results of gasoline-air mixtures in comparison to NG-air laminar burning velocity showed that the NG-air laminar burning velocity in the range of 5 to 20bar was higher than gasoline. For dual fuel NG-gasoline it was observed that at the stoichiometric condition when bomb pressure was lower than 20bar, the laminar burning velocities of 25% and 50%NG in dual case were lower than those of 100%NG.Keywords: Laminar burning velocity, Combustion bomb, Natural gas, Gasoline, Dual fuel mixture
-
در این مقاله، تعادل ترمودینامیکی فرایند شکست حرارتی هیدروکربن سنگین به منظور تولید بنزین مطالعه شده است. محاسبات تعادلی با به کارگیری روش حداقل سازی انرژی آزاد گیبس صورت گرفته است. وابستگی میزان بازده محصولات، ازجمله بنزین، به شرایط عملیاتی ازقبیل دما (K1200-300)، فشار (atm30-1) و نسبت بخار آب به خوراک (5/0-0) بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش دما تاثیر مثبتی در تولید بنزین دارد. به صورتی که در فشار ثابت atm1، با افزایش دما از K500 تا K800، بازده تولید بنزین از 5/41 درصد به 8/92 درصد می رسد. ماهیت گرماگیر واکنش شکست حرارتی هیدروکربن های سنگین دلیل افزایش بازده بنزین در اثر افزایش دماست. اما، با افزایش فشار در دمای ثابت، از میزان تولید بنزین کاسته می شود و این امر بیانگر تاثیر منفی فشار بر میزان تولید بنزین است. علاوه بر این، بازده بنزین تولیدی با افزایش نسبت بخار آب به خوراک از صفر تا 5/0، 45 درصد کاهش داشته است. نتایج حاکی از آن است که بازه دمایی K1200-800، محدوده فشار atm5-1 و عدم حضور بخار آب شرایط عملیاتی بهینه برای تولید بنزین از طریق فرایند شکست حرارتی هیدروکربن های سنگین است.کلید واژگان: هیدروکربن های سنگین, شکست حرارتی, بنزین, ترمودینامیک, انرژی آزاد گیبسThermodynamic Modeling of Gasoline Production Process through Thermal Cracking of Heavy HydrocarbonsIn this paper, equilibrium thermodynamics of thermal cracking of heavy hydrocarbons for gasoline production has been investigated. Equilibrium calculations have been performed using the Gibbs free energy minimization method. The dependence of products yield on the operating conditions including temperature (300-1200K), pressure (1-30atm) and the steam to feed ratio (0-0.5) has been studied. Results showed that increasing temperature has a positive impact on the production of gasoline. For instance, in a constant pressure of 1atm, increasing temperature from 500 to 800K led to increasing gasoline yields from 5.41% to 8.92%. This is due to the endothermic nature of thermal cracking of heavy hydrocarbons. However, with increasing pressure at constant temperature, the amount of gasoline production decreased. This circumstance represents the adverse effect of pressure on gasoline yield. Results depicted that with increasing steam ratio from zero to 0.5, gasoline yield declined 45%. It can be concluded that the optimum operating conditions for gasoline production through thermal cracking of heavy hydrocarbons is within a temperature range of 8001200K, the pressure range of 1-5atm and in the absence of steam.Keywords: Heavy hydrocarbons, Thermal cracking, Gasoline, Thermodynamics, Gibbs free energy
-
در این تحقیق میزان باز بودن دریچه گاز در تحلیل اکسرژی موتور بنزینی MVH 418 با استفاده از مخلوط سوخت های بنزین- اتانول ( ، ، ، و ) مورد بررسی قرار گرفت. لذا پایه های مفهومی لازم به منظور انجام تحلیل اکسرژی سیستم، با تعریف عبارت اکسرژی و بیان معادلات اکسرژی مربوطه و به کار بردن آن ها برای سیستم های بسته، بنا نهاده شده است. از نتایج این تحقیق مشخص گردیدکه بیش ترین سهم بازگشت ناپذیری در موتور تحت آزمایش، مربوط به فرآیند احتراق بوده است. نتایج نشان داد، اکسرژی ترمومکانیکی، اکسرژی سوخت سوخته شده، اکسرژی از طریق انتقال گرما و اکسرژی ناشی از کار برای سوخت های ، و در حالت 100% باز بودن دریچه گاز نسبت به حالت های 75%، 50% و 25% بیشتر می باشند. راندمان قانون دوم برای سوخت ، در حالت های 75%، 50% و 25% به ترتیب، 7/18 %، 29 %، 6/60 % برای ، 5/21 %، 7/32 %، 5/61 % و برای 23 %، 4/35 %، 5/62 % و در نهایت برای سوخت های و 8/22 %، 5/35 %، 6/63 % و 27 %، 40 %، 65 % نسبت به حالت 100% دریچه گاز کاهش یافتکلید واژگان: آنالیز اکسرژی, دریچه گاز, اتانول, بنزین, موتور اشتعال جرقه ایThe aim of the present study was to examine the effect of throttle valve opening positions on the analysis of MVH 418 engine exergy using ethanol-gasoline mixtures ( ¡ ¡ ¡ and ). In so doing, the definitions dealing with exergy and pertinent exergy equations as well as their applications for closed systems were provided. The results of this study showed that the largest share of the irreversibility in the engine was combustion process. In addition, the results showed thermomechanical exergy, burned fuel exergy, exergy with heat transfer and exergy with work transfer, for ¡ and fuels in full throttle valve opening were higher compared to the 25%, 50%, and 75% throttle valve opening positions. Furthermore, it was found that the efficiency of thermodynamic second law in 25%, 50%, and 75% throttle valve opening positions were reduced for 18.7%, 29%, 60.6%, for 21.5%, 32.7%, 61.5%, for 23%, 35.4%, 62.5%, for 22.8%, 35.5%, 63.6%, and for fuel 27%, 40%, 65% respectively compared to 100% position.Keywords: Exergy analysis, Throttle valve position, Ethanol, Gasoline, SI engine
-
According to the Global Fuel Crisis, it seems necessary to use alternative fuel instead of gasoline. Since the natural gas is cheaper, have higher frequency than gasoline and less pollution, it is a suitable fuel. Many efforts have been done in order to replace gasoline with natural gas. One of the methods is to inject natural gas and gasoline fuel simultaneously and to use the benefits of both fuels. The purpose of this paper is studying natural gas and gasoline blend effect on engine power, torque and emissions. The simulated model was validated in different engine RPMs for gasoline and natural gas, were separately injected into the engine at full load condition. The results of simulation was had good agreement with experiments. The results show that by natural gas and gasoline Simultaneous injection power and torque have been reduced. NOX, HC and CO2 Pollutants change periodically, but their production level is generally lower than gasoline mode, but the CO pollutant increases.
Keywords: Mixture Gas, gasoline, Simultaneous injection, simulation, Engine Performance -
اهمیت کنترل آلاینده ها و کاهش منابع فسیلی موجب توسعه سیستم های انژکتوری و تحقیقات روی بهینه سازی مصرف سوخت موتورهای احتراق داخلی شده است. هدف این تحقیق مطالعه تاثیر زاویه شروع پاشش سوخت روی مشخصه های عملکردی موتور مثل توان اندیکه، آلاینده های خروجی (CO و HC)، تاخیر در اشتعال و طول احتراق سریع با استفاده از دو سوخت مجزای بنزین و گاز طبیعی در یک موتور تک سیلندر پژوهشی پاشش راهگاهی است. در این مطالعه با ثابت گرفتن طول پاشش، زاویه جرقه، سرعت موتور و وضعیت دریچه گاز، زاویه شروع پاشش تغییر داده شد. نتایج حاصله نشان می دهد که اگر زمان شروع پاشش طوری تنظیم شود که در مرحله مکش، سوخت در حال پاشش همراه هوای جاری وارد سیلندر شود، توان اندیکه مطلوب حاصل و مقدار آلاینده منواکسید کربن کمتری تولید می شود اما مقدار هیدروکربن نسوخته بیشتری منتشر می گردد. برای محاسبه تاخیر در اشتعال و طول احتراق سریع از آهنگ گرمای آزادشده استفاده شد. بر اساس نتایج حاصله کمترین تاخیر در اشتعال در زمان آغاز پاششی صورت می گیرد که سهم بیشتری از سوخت در انتهای مرحله مکش وارد سیلندر شود و طول احتراق سریع کمتر وقتی حاصل می شود که در طول پاشش، سوخت پاششی و هوای جاری به طور همزمان در مرحله مکش وارد سیلندر شوند.
کلید واژگان: موتور اشتعال جرقه ای, گاز طبیعی, بنزین, زاویه شروع پاشش, آهنگ گرمای آزادشدهThe importance of pollutant control and shortage of fossil fuel reservoirs have caused the development of injector systems and researches on optimum fuel consumption of internal combustion engines. The main purpose of this work is to study the effect of fuel injection start angle on engine performance features such as indicated power, exhaust emissions (CO and HC), ignition delay and fast burn length in a single cylinder port injection SI engine using gasoline and natural gas individually as fuel. Injection period, ignition timing, engine speed and throttle plate position were fixed and start angle of injection (SOI) was varied. The obtained results show that higher indicated power and lower CO emission are achieved when SOI is adjusted so that the injecting fuel and flowing air are entering simultaneously into the cylinder; however, higher unburned HC emission is resulted at the condition. Heat release rate analysis was used to evaluate ignition delay and fast burn length. The results show that the lowest ignition delay happens when the SOI is adjusted so that the part of injected fuel at the late intake stroke is higher; and the fast burn length is decreased as both injecting fuel and flowing air are entering into the cylinder during the injection period.Keywords: SI engine, CNG, Gasoline, Angle of start of injection, Heat release rate -
هدف از این پژوهش بررسی رفتار پاشش بیواتانول در یک محفظه احتراق، به عنوان یک سوخت تجدیدپذیر و کاهنده ی آلاینده هایی مانند اکسید های نیتروژن و مونوکسیدکربن، و ترکیبات آن با بنزین می باشد. بدین منظور خصوصیات ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک اسپری و نیز مقدار جرم بخارشده ی سوخت پس از پاشش در نازل به صورت عددی و به کمک نرم افزار فایر مدل سازی و مورد تحلیل قرار گرفت. یافته های مدل سازی نشان می دهد که افزایش مقدار بیواتانول موجود در ترکیب سبب افزایش جرم سوخت بخار شده، زاویه مخروطی اسپری، مساحت اسپری و قطر متوسط سوتر می شود. این در حالی است که طول نفوذ اسپری تقریبا ثابت باقی می ماند. همچنین افزایش فشار تزریق سوخت از یک سو سبب افزایش جرم بخار شده ی سوخت، طول نفوذ پاشش و مساحت آن و از سویی دیگر سبب کاهش زاویه ی مخروط پاشش و قطر متوسط سوتر در همه ی سوخت های مورد بررسی می گردد. چنانچه میزان انرژی ورودی و مدت زمان پاشش ثابت بماند، نتایج حاصله با حالتی که شرایط محیطی ثابت در نظر گرفته شود، تفاوت قابل ملاحظه ای خواهد کرد. در این حالت بیواتانول، نسبت به بنزین، دارای جرم سوخت تبخیر شده ی بیشتر، طول نفوذ و مساحت پاشش بزرگتر و زاویه ی مخروط پاشش و قطر متوسط سوتر کوچکتری است. افزایش محسوس طول نفوذ اسپری و مساحت پاشش در این حالت، احتمال آن که پاشش سوخت به پیستون و یا دیواره-های سیلندر برخورد کند و در نتیجه ی آن مقدار هیدروکربن های نسوخته افزایش و بازده ی موتور کاهش یابد، را افزایش می دهد.
کلید واژگان: موتورهای احتراق پاشش مستقیم, بنزین, بیواتانول, خصوصیات پاششIn this study, spray behavior of bio-ethanol as a regenerative fuel that reduces emissions such as NOX and CO is investigated in a combustion chamber and compared to its different blends with gasoline. For this purpose, microscopic and macroscopic spray characteristics and also evaporated fuel mass after the injection are modeled and investigated using Fire 2013. It is concluded by increasing bio-ethanol content in the fuel, evaporated fuel mass, spray cone angle, spray area and sauter mean diameter increases, however spray tip penetration remains roughly constant. Increase of injection pressure, decreases spray cone angle and suater mean diameter and increases evaporated fuel mass, spray area and spray tip penetration. If the energy content and time of injection of bio-ethanol and gasoline be equivalent the results vary significantly compared to previous cases. In this case bio-ethanol has a longer spray tip penetration and spray area, higher fuel mass evaporated and smaller spray cone angle and sauter mean diameter compared to gasoline. The increased spray tip penetration and spray area in this case may lead to piston impingement and bore wetting resulting increased hydrocarbon emissions and decreasing engine efficiency.Keywords: Gasoline direct engine, Gasoline, Bio, ethanol, Spray Characteristic -
افزودنی های اکسیژن دار برای مقاصدی نظیر افزایش عدد اکتان، بهبود پارامترهای عملکردی موتور و کاهش آلاینده های خروجی، به بنزین پایه افزوده می شوند . در ایران از متیل ترشیاری بوتیل اتر به عنوان افزودنی بنزین پایه استفاده می شود که بدلیل آثار مخرب زیست محیطی، کشور ما نیز همانند دیگر کشورهای پیشرفته، باید به دنبال جایگزینی برای این افزودنی باشد . ترکیب بنزین پایه و افزودنی های سوختی عموما شامل محدودیت هایی از قبیل افزایش میزان فراریت، فشار بخار بنزین و کاهش ارزش حرارتی سوخت حاصله می باشد . در این تحقیق اتانول ، ترشیاری بوتیل الکل و متیل ترشیاری بوتیل اتر در نسبتهای حجمی 2.5، 5، 7.5، 10، 15و 20 با بنزین پایه پالایشگاه تهران ترکیب گردیده و رفتار فراریت سوخت حاصله بر اساس استانداردهای ASTM مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصله بیانگر آن است که در صورت استفاده از اتانول به عنوان افزودنی سوختی باید تغییراتی در فرمول بنزین پایه حاصل گردد که خود تاثیر نامطلوبی بر مشخصه های دیگر سوخت از جمله عدد اکتان برجای می گذارد، حال آنکه افزودن ترشیاری بوتیل الکل به بنزین ، فشار بخار بنزین را به میزان ناچیزی افزایش داده و نیازی به جایگزینی ترکیبات سبک بنزین پایه با ترکیبات سنگین تر به منظور کاهش فشار بخار بنزین ندارد .کلید واژگان: بنزین, افزودنی اکسیژن دار, متیل ترشیاری بوتیل اتر, اتانول, ترشیاری بوتیل الکل, فشار بخارOxygenated additives are added to base gasoline for such purposes as increase of Octane Number, improvement of engine performance and decease of exhaust emissions. In Iran, Methyl Tertiary Butyl Ether (MTBE) is used as an additive to the base gasoline. Due to destructive environmental effects of the said material, our country, the same as other developed countries, should seek to use a replacement for the said additive. The combination of the base gasoline and fuel additives has such limitations as increase of the quantity of volatility, the reid vapor pressure (RVP) and decrease of calorific value of the fuel obtained. In this research, Ethanol, Tertiary Butyl Alcohol (TBA) and Metyl Tertiary Butyl Ether in the volumetric ratios of 2.5, 5, 7.5, 10, 15 and 20 are blended with the base gasoline of Tehran Oil Refinery Company (TORC). The behavior of volatility of the obtained fuel has been investigated based on ASTM standards. The results obtained from the said investigation reveal that in case of use of Ethanol as a fuel additive, certain changes should be made in the formulation of base gasoline. The said combination has an undesirable effect on other characteristics of fuel such as Octane Number. Addition of Tertiary Butyl Alcohol to gasoline shall result in trivial increase of the reid vapor pressure. Consequently, there will be no need for replacement of light straight run gasoline (LSRG) compounds with heavier compounds in order to decrease the reid vapor pressure.Keywords: Gasoline, Oxygenated Additive, MTBE, Ethanol, TBA, Reid Vapor Pressure
-
The effects of unleaded gasoline and unleaded gasoline–ethanol blends on engine performance and pollutant emissions were investigated experimentally in a single cylinder, four-stroke spark-ignition engine with variable engine speeds (2600–3500 rpm). Four different blends on a volume basis were applied. These are E0 (0% ethanol + 100% unleaded gasoline), E3 (3% ethanol + 97% unleaded gasoline), E7 (7% ethanol + 93% unleaded gasoline) and E10 (10% ethanol + 90% unleaded gasoline). Results of the engine test indicated that using ethanol–gasoline blended fuels improve output torque, power, volumetric efficiency and fuel consumption of the engine it was also noted that fuel consumption depends on the engine speed rather than the ethanol content for ethanol less than 10% blended ratio. CO and unburned hydrocarbons emissions decrease dramatically as a result of the leaning effect caused by the ethanol addition CO2 emission increases because of the improved combustion.
Keywords: Ethanol, Gasoline, Blends, Engine performance, Pollutant emission -
در این تحقیق تاثیر افزودن درصدهای مختلف اتانول به بنزین بر روی رفتار خوردگی و اکسیداسیون آلیاژهای سوپاپ و سر سیلندر ناشی از محصولات احتراق مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی محیط داغ محفظه سیلندر از یک موتور چهارزمانه تک سیلندر بنزینی استفاده گردید و نمونه های مورد نظر درون لوله اگزوز موتور مذکور جاگذاری و تحت تعداد سیکل معین در معرض محصولات احتراق مخلوط سوخت بنزین- اتانول قرار گرفتند. سپس سطح مقطع نمونه ها جهت ارزیابی پوسته اکسیدی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و سطح نمونه ها جهت ارزیابی میزان اکسیژن موجود توسط تکنیک EDX مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بیانگر افزایش ضخامت پوسته اکسیدی با افزایش میزان اتانول و تعداد سیکل کارکرد موتور است. بیشترین میزان تخلخل در پوسته اکسیدی نمونه فولادی در سوخت 15% اتانول با 60 سیکل کارکرد مشاهده شد. میزان فلز از دست رفته در نمونه های فولادی از افزایش چشمگیرتری برخوردار بود که به اکسیداسیون خطی فولاد نسبت داده شد.
کلید واژگان: اکسیداسیون, اتانول, بنزین, سوپاپ, موتور چهارزمانهIn the present study, effects of different percentages of ethanol as a gasoline additive on high temperature oxidation behavior of cylinder head and valve alloys were investigated. A single-cylinder four-stroke engine was used to simulate the hot chamber of cylinder environment. Samples were located within the exhaust pipe and were deposited with ethanol blended gasoline combustion gases under certain operating cycles. Then in order to evaluate the oxide layer, the cross-section of samples were observed by scanning electron microscopy (SEM) and to determine the amount of oxygen, the surface of samples were analyzed by energy dispersive X-ray (EDX) technique. The obtained results exhibited that, thickness of oxide film was increased by increasing of the ethanol percentages and engine operating cycles. The most porous film was belonged to steel in 15% ethanol-containing fuel with 60 operating cycles. Metal loss in steel specimens was significantly more due to linear behavior of steel oxidation.Keywords: Oxidation, Ethanol, Gasoline, Valve, Four, stroke engine -
In this study, the effect of Methanol (M5, M7.5, M10, M12.5, M15) on the performance and combustion characteristics of a spark ignition engine (SI) were investigated. In the experiment, an engine with four-cylinder, four stroke, multipoint injection system (Ford, Zetec-E) was used. Performance tests were conducted for brake torque, brake power, brake thermal efficiency, volumetric efficiency, equivalence air-fuel ratio, and brake specific fuel consumption and exhaust emissions (CO, CO2, HC, NOx) were analyzed under wide open throttle operating conditions and variable engine speed ranging from 1500 to 5000 rpm. The experimental results showed that the performance of engine was improved with the use of methanol. It was also shown that CO and HC emissions were reduced with the increase of methanol content while CO2 and NOx were increased.
Keywords: Methanol, Gasoline, Engine performance, Exhaust emissions
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.